兴蒙造山带西段乌珠新乌苏花岗岩岩石成因和构造背景:地球化学、U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素约束

兴蒙造山带的构造演化及古亚洲洋的闭合时限尚存在较大争议,沿缝合带出露的花岗岩的侵位时代和成因对于约束古亚洲洋的演化具有重要意义。乌珠新乌苏花岗岩位于兴蒙造山带西段的索伦缝合带内,其Na_2O+K_2O含量为7.14%～9.36%,Al_2O_3含量为13.18%～13.49%,K_2O/Na_2O为1.10～1.52,属于高钾钙碱性系列岩石。稀土总量富集(174.8×10~(-6)～213.7×10~(-6)),相对富集轻稀土元素,轻重稀土分异中等[(La/Yb)_N=3.68～5.41],Eu负异常明显。乌珠新乌苏花岗岩富集Rb、Th、Hf,亏损Nb、Sr、P、Ti等元素,符合典型高分异A型花岗岩的低Sr、高Yb、Eu负异常的特点,显示后碰撞花岗岩的特征,形成于造山后地壳减薄阶段。乌珠新乌苏花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年显示其~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为279±2.7Ma(MSWD=1.6)和276±1.9Ma(MSWD=0.69)。正的全岩ε_(Nd)(t)值(2.1～2.7)和锆石ε_(Hf)(t)值(7.7～10.2)以及相对年轻的亏损地幔模式年龄(Nd的t_(DM2)为826～874Ma;Hf的t_(DM2)为655～931Ma),表明乌珠新乌苏花岗岩母岩浆可能来源于新元古代新生下地壳的部分熔融。综合花岗岩的地质地球化学、年代学及同位素特征,认为兴蒙造山带西段的乌珠新乌苏地区在早二叠世处于后碰撞的伸展环境。     

赣中聚源钨矿区花岗斑岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征及成因探讨

聚源钨矿是赣中地区的一个大型石英脉型白钨矿床。通过对与矿床密切相关的花岗斑岩开展锆石U-Pb年代学、岩石地球化学以及Sr-Nd-Hf同位素研究,结果表明,其形成年龄为152.4±1.0 Ma。花岗斑岩具有高硅(SiO₂=75.08%～76.11%),富碱(K₂O+Na₂O=7.82%～8.70%),富钾(K₂O=4.57%～5.39%),强过铝质(A/CNK=1.05～1.20,均值>1.1)的特征;富集Rb、Th、U、K、Sm等元素,强烈亏损Ba、Sr、P、Ti、Zr和Eu等元素,与S型花岗岩特征类似;轻稀土元素富集,重稀土元素亏损((La/Yb)_N=14.07～15.89),Eu强烈亏损(δEu=0.04～0.11)。岩石的I_Sr值介于0.709702～0.717566之间,平均为0.714717,ε_Nd(t)值为-8.8～-8.1,锆石ε_Hf(t)值在-11.9～-9.3之间,两阶段Nd模式年龄和两阶...     

江西相山铀矿田邹家山矿床中流纹斑岩的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与Sr-Nd-Hf同位素组成

在相山铀矿田邹家山矿床中发现晚期侵入到碎斑熔岩中的流纹斑岩岩脉。本文运用激光等离子质谱(LA-ICP-MS)对该岩脉中锆石进行了U-Pb年龄测定,获得了134.6±1.2Ma(2σ,MSDW=1.2)的形成年龄。该年龄与我们己报导的相山火山侵入杂岩中流纹英安岩、流纹英安斑岩、碎斑熔岩等岩石的年龄一致,进一步表明相山大规模火山活动的时间为早白垩世,并且是一次集中的岩浆活动。相山邹家山流纹斑岩具有高硅,富钾,铝过饱和指数(A/CNK)大于1.1,属于过铝质岩系。该岩石还具有Rb、Th、U、La、Ce、Nd、LREE元素相对富集;Nb、Ta、Sr、P、Ti明显负异常和中等铕负异常(Eu/Eu*=0.32～0.46)的特点。岩石的锶同位素初始比值ISr为0.7097～0.7136,εNd(t)值为-8.49～-9.62,锆石的εHf(t)值为-3.6～-9.4(集中在-7到-9之间),这些特征表明相山流纹斑岩为硅铝层地壳物质重熔演化的产物。流纹斑岩的Sr-Nd同位素,锆石Hf同位素以及稀土元素配分模式与前人报导的相山火山岩、次火山岩及基底变质岩相似,表明相山火山侵入杂岩在成岩物质的来源上与基底变质岩关系密切,可能是由基底变质岩经部分熔融的产物。结合前人的研究资料,认为相山流纹斑岩可能也是形成于与太平洋板块俯冲作用有关的弧后拉张环境。     

东天山白山钼矿区花岗岩的岩石成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素约束

新疆东天山晚古生代中酸性岩浆活动广泛分布且已有较多研究成果。近年来在该区识别出印支期岩浆作用,然而研究者对其岩石成因、源区性质及相关动力学问题研究较少。白山钼矿区位于东天山康古尔-黄山韧性剪切带东段,是东天山多金属成矿带印支期斑岩型钼矿床,其矿体主要赋存于深部花岗斑岩体外接触带中。本文则对白山钼矿区深部花岗斑岩开展了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素组成研究。SIMS锆石U-Pb定年结果表明,白山花岗斑岩体大约侵位于226.8±3.2Ma。岩石地球化学结果表明,花岗斑岩具高Si O2含量(68.87%~72.82%)及全碱含量(6.85%~8.17%),铝饱和指数A/CNK为0.93~1.06,均小于1.1,为准铝质至过铝质I型花岗岩。岩石具有明显的轻重稀土分异和弱的Eu负异常,富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、Th),具高Sr/Y和La/Yb比值的特点,显示与埃达克质岩石相似的地球化学特征。白山花岗斑岩锆石Lu-Hf同位素数据显示,其具较高的εHf(t)值(+8.0~+11.0)和较年轻的地壳模式年龄tCDM(556~758Ma)。结合岩石地球化学及同位素地球化学特征,本文认为白山花岗岩体可能来源于增厚下地壳物质的部分熔融,并可能混有幔源岩浆物质,形成于东天山碰撞造山作用之后的板内伸展阶段。     

小兴安岭-张广才岭成矿带福安堡钼矿区花岗岩类的岩石成因和构造背景:元素地球化学、锆石U-Pb年龄和Sr-Nd-Hf同位素约束

小兴安岭-张广才岭成矿带位于华北克拉通北缘东北段、中亚造山带东南段和西环太平洋外带交汇部位,经历了多期次的叠加改造运动,使得该区成为研究大陆造山带地质构造演化、地质构造域转换以及构造作用叠合成矿的理想区域.本文选择小兴安岭-张广才岭成矿带南段的福安堡钼矿区的二长花岗岩和花岗闪长岩进行岩石学、LA-ICP-MS锆石U-P...     

赣东北鹅湖岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素地球化学与岩石成因

对赣东北鹅湖岩体进行了SHRIMP 锆石U-Pb 年代学、元素和Sr-Nd-Hf 同位素地球化学及岩石成因研究。SHRIMP 锆石U-Pb 定年结果表明,鹅湖岩体形成于早白垩世的（121.7±2.9） Ma;岩相学及元素和Sr-Nd-Hf 同位素特征表明鹅湖花岗岩属于S 型,主要是由地壳深处（至少40 km）的古元古代变质沉积岩发生部分熔融形成的,成岩过程中并没有发生强烈的分离结晶作用和幔源岩浆混合作用,赣东北地区早白垩世伸展构造背景造成的软流圈地幔上涌可能是下地壳岩石发生部分熔融的诱因。     

内蒙古南炮台花岗斑岩成因与构造环境：锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成制约

华北板块北缘中段多伦地区记录了强烈的早白垩世早期岩浆作用,构造环境的确立有助于解决其是受控于蒙古—鄂霍次克构造体系还是古太平洋板块俯冲上的争议。本文对多伦地区南炮台花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、Hf同位素和全岩元素组成研究。结果显示,花岗斑岩岩浆锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(136±1) Ma,代表南炮台花岗斑岩形成于早白垩世早期。锆石ε_Hf(t)值变化于-8.1～+1.9之间,Hf同位素地壳模式年龄(T_DM^C)为1044～1680 Ma。南炮台花岗斑岩属弱过铝质钾玄岩系列,富SiO₂(70.53%～72.72%)、富碱(K₂O+Na₂O=9.09%～9.48%)、贫MgO(0.19%～0.39%)、CaO(0.55%～0.67%)和P₂O₅(0.19%～0.39%),富集轻稀土元素和大离子亲石元素(K、Cs和Rb)、亏损高场强元素(Nb...     

甘肃马庄山地区花岗岩类的元素地球化学、U-Pb年代学及Nd-Hf同位素特征

北山造山带位于中亚造山带南缘,连接了东天山和索伦缝合带,对认识中亚造山带的构造演化具有十分重要的意义。本文选择北山造山带西段马庄山地区的花岗闪长岩、钾长花岗岩和闪长岩进行岩石学、地球化学、Nd-Hf同位素及LAICP-MS锆石U-Pb年代学的研究。结果表明,英云闪长岩、花岗闪长岩、钾长花岗岩具有高硅(64.54%～78.48%)、高钾(1.53%～4.95%)、低磷(0.01%～0.21%)的特征,显示出高钾钙碱性-钙碱性岩石的特点。岩石整体相对富集Rb、K、Th和U大离子亲石元素,亏损P、Ta、Nb和Ta高场强元素,与弧火成岩的微量元素特征一致。花岗闪长岩和英云闪长岩的SiO_2与P_2O_5呈负相关关系,Rb与Y、Th均呈现正相关关系,说明其属于Ⅰ型花岗岩。钾长花岗岩和花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为317.7±1.0Ma和320.2±0.8Ma,表明岩浆侵位时代为晚石炭世。它们的初始ε_(Nd)(t)值介于-5.31～-4.24之间,锆石ε_(Hf)(2)介于-3.6～-0.2之间,Hf的t_(DM2)为1318～1537Ma,暗示岩石来自于下地壳物质的部分熔融,原始岩浆在上侵过程中有部分地幔物质的加入。综合地质、地球化学和年代学特征,认为北山西段,在晚石炭世,马庄山地区处于与俯冲相关的弧环境。     

大兴安岭北段争光金矿英安斑岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成

争光金矿位于大兴安岭北段多宝山矿集区内,矿区内火成岩的成岩时代、岩石成因及成岩背景研究薄弱。因此,本文对矿区内英安斑岩进行了主微量元素、锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成的系统研究,以期为探讨同时代火成岩的成因及矿床成矿背景提供帮助。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果表明,争光金矿英安斑岩形成于早奥陶世(478~481Ma)。岩石地球化学特征显示,英安斑岩属准铝-过铝质高钾钙碱性系列,具有SiO_2≥56%(平均为63.91%)、高铝(Al_2O_3平均14.85%)、低镁(MgO平均2.70%)、低Y和Yb(Y=6.00×10~(-6)~7.74×10~(-6),Yb=0.70×10~(-6)~0.92×10~(-6))、高锶(平均368×10~(-6))、高Mg#(56.84~60.60)、轻重稀土分馏明显[(La/Yb)N=8.74~11.54]和Eu异常不明显的特点,类似于俯冲洋壳成因埃达克岩。锆石εHf(t)介于13.03~13.31之间,两阶段模式年龄(tDM2)为605~624Ma。综合岩石地球化学特征和锆石Hf同位素组成,我们认为争光英安斑岩由俯冲的新生洋壳发生部分熔融形成。本文研究结果也表明,早奥陶世,兴安地块和松嫩地块之间存在洋壳,并且该洋壳向兴安地块俯冲。     

浙江黄岩望海岗石英正长岩的锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素地球化学及其对岩石成因的制约

望海岗岩体是浙江沿海晚中生代一个典型的破火口中央岩株侵入体,其主体岩性为石英正长岩。锆石LA-ICP-MS定年测得两件代表性样品的U-Pb年龄分别为98.3±1.2Ma和98.5±1.3Ma,表明该岩体属晚白垩世初期岩浆活动的产物。岩体的组成矿物主要为碱性长石(35%~60%)、斜长石(15~20%, An=13~20)、石英(15%~18%)、角闪石(3%~5%)和少量黑云母(<1%),副矿物有榍石、锆石、磷灰石等。岩石普遍发育花斑结构,岩体中可见深色闪长质包体。地球化学特征上,该岩体具有准铝、亚碱性和富钾特点,并富Rb、Th、Ba、Zr、Hf,贫Sr、P、Ti、Nb、Ta,岩石的稀土总量较高,富轻稀土,具中-弱的铕负异常(δEu=0.64~0.76)。其Sr、Nd同位素组成较均一 ,但锆石Hf同位素组成变化范围大 。温压计算结果表明该岩体具有高温(826~846℃)浅成特点,定位深度约在2~3km。岩石学及元素与Sr-Nd-Hf同位素组成特征综合指示该岩体是在弧后伸展引张背景下,由底侵的幔源岩浆与其诱发熔融的深部壳源岩浆经混合后,并经一定程度的分异演化,最后在浅成环境定位的产物。     

南蒙古东戈壁省石炭纪花岗岩成因——锆石U-Pb年代学、Sr-Nd-Hf同位素和地球化学证据

地处中亚造山带核心部位的南蒙古东戈壁省广泛出露晚古生代花岗质岩石,对其开展精确的同位素定年和岩石成因研究对深入认识和理解中亚造山带古生代地壳演化特征具有重要的科学意义.本次研究在扎门乌德和乌兰巴德拉赫地区新识别出了2个早石炭世花岗岩(337 Ma和332 Ma)和2个晚石炭世花岗岩(320 Ma和306 Ma).早石炭...     

赣南地区石雷石英闪长岩的成因:岩石化学、副矿物微量元素、锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素制约

石雷石英闪长岩是赣南崇-余-犹地区比较特殊的闪长质侵入体。锆石的原位U-Pb定年表明,该岩体侵位于433.5±3.4Ma。全岩主量元素特征上显示出中偏酸性(SiO2=56.92%～64.70%),富Al(Al2O3=14.10%～14.83%),富碱(Alk=6.41%～7.40%)特别是富钾(K2O=3.86%～4.85%),镁、铁含量较高,MgO:3.47%～5.95%,FeOT:5.23%～8.14%以及低磷(P2O5=0.27%～0.4%)的特点;微量元素上主要富集K、Rb、Cs等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。磷灰石微量元素特征上显示高度富集稀土元素特别是轻稀土元素的特征;具有Eu的负异常(δEu=0.37～0.45)。ISr位于0.7073～0.7132之间,εNd(t)变化于-8.41～-4.97之间,两阶段钕模式年龄介于1.58～1.86Ga之间,Hf同位素组成相对均一,εHf(t)主要集中变化于-8～-2之间,两阶段Hf模式年龄加权平均为1.77±0.09Ga,这些特征都暗示了该石英闪长质岩体的形成是强烈壳幔相互作用的产物,区内加里东晚期可能发生了局部的岩石圈的减薄。     

玉龙铜（钼）矿带多霞松多岩体成因：锆石U-Pb年代学和岩石地球化学约束

玉龙铜(钼)矿带的成因机制和动力学背景一直存在争议。本文选择目前研究程度较低的多霞松多岩体, 对该岩体含矿斑岩开展岩相学、年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素分析。研究表明, 多霞松多岩体主要由二长花岗斑岩和碱长花岗斑岩组成, 其中, 二长花岗斑岩的主要造岩矿物为钾长石、斜长石和石英, 碱长花岗斑岩的主要造岩矿物为钾长石和石英。两种岩石属于高钾钙碱性-钾玄质侵入岩, 具有富碱高钾的特征; 亏损Nb、Ti等高场强元素, 富集Rb、Th、U等大离子亲石元素和Pb; 稀土元素含量较高(ΣREE=145.04×10^-6~290.91×10^-6), 富集轻稀土(LREE/HREE=6~37)。铕表现为从二长花岗斑岩的弱负异常(Eu/Eu^*=0.66~0.84)到碱长花岗斑岩的中等负异常(Eu/Eu^*=0.35~0.39)。锆石U-Pb定年显示, 二长花岗斑岩的成岩年龄为38.3±0.6 Ma, 碱长花岗斑岩的成岩年龄为37.8±1.0 Ma, 两者形成时代基本一致, 均属于喜马拉雅期, 表明在多霞松多地区始新世存在一期重要的岩浆热液Cu-Mo成矿事件。多霞松多含矿斑岩的锆石ε_Hf(t)范围在+1.3~+2.6之间。结合元素和同位素地球化学特征, 指示多霞松多含矿斑岩可能来源于亏损地幔分异的新生玄武质下地壳, 受控于印度板块与欧亚板块碰撞诱发的金沙江走滑断裂系统。

     

西藏北冈底斯巴尔达地区岩浆作用的成因:地球化学、年代学及Sr-Nd-Hf同位素约束

前人对西藏冈底斯中北部白垩纪岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景仍然存在很多解释。本文报道了位于北冈底斯(拉萨地块北部)东段巴尔达地区的岩浆岩锆石U-Pb定年、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束。巴尔达岩浆岩包括花岗闪长斑岩和安山玢岩。锆石U-Pb定年结果表明,巴尔达岩浆岩侵位于～114Ma,是北冈底斯早白垩世岩浆岩的典型代表之一。巴尔达岩浆岩两种岩石均为高钾钙碱性系列,其中花岗闪长斑岩的SiO2为64.45%～67.52%,全碱(K2O+Na2O)含量为6.23%～7.47%,铝饱和指数(A/CNK)为0.98～1.22,为兼具I型特点的S型花岗岩;安山玢岩SiO2为57.50%～62.15%,K2O含量为2.30%～3.60%,MgO含量为2.27%～4.40%。两种岩石均富集大离子亲石元素和Pb,亏损高场强元素和Ba等。与冈底斯成熟大陆地壳相比,巴尔达岩浆岩具有更高的εNd(t)值(-7.8～-6.8)和相对低的(87Sr/86Sr)t值(0.7094～0.7105),并且具有不均一的锆石εHf(t)值(-4.2～+3.3)和相对年轻的Hf模式年龄(639～975Ma)。锆石Hf同位素数据和锆石饱和温度(768～818℃)均显示幔源物质在巴尔达岩浆岩形成过程中发挥了重要作用。巴尔达岩浆岩可能是在南向俯冲的班公湖-怒江洋岩石圈断离背景下,由上涌的软流圈提供热量诱发岩石圈地幔熔融产生幔源基性熔体侵位到上部地壳,并引发周围酸性物质的熔融混合,混合过程中幔源组分的输入使S型熔体向I型熔体转化。     

新疆东天山土屋斑岩铜矿床地球化学、年代学、Lu-Hf同位素及其地质意义

新疆东天山地区岩浆岩的岩石成因和地球动力学背景备受关注.本文获得的东天山土屋斑岩铜矿床SIMS锆石U-Pb定年、全岩元素地球化学和Lu-Hf同位素数据,以对这一问题进行约束.土屋斑岩铜矿床位于新疆东天山造山带晚古生代大南湖-头苏泉岛弧带中,赋矿地层为下石炭统企鹅山群,赋矿围岩主要为安山岩和闪长玢岩,含矿岩石主要为英云闪长岩.本文SIMS锆石U-Pb定年结果表明,土屋地区含矿岩体大约侵位于335Ma,土屋斑岩铜矿床成矿时代与成岩时代基本一致或稍晚.地球化学数据显示安山岩和闪长玢岩具有同源性及岛弧火山岩的特点,英云闪长岩具有埃达克质岩石的特征.土屋英云闪长岩具不均一的锆石ε_Hf(t)正值(+6.3~+16.1),表明其可能来源于俯冲板片的部分熔融.土屋斑岩铜矿床含矿岩体很可能是在早石炭世北天山洋板块北向俯冲的地球动力学背景下,大洋板片发生部分熔融形成埃达克质岩浆,在熔融过程中同时析出金属,随埃达克质岩浆一起上升,并与地幔橄榄岩发生交代作用,在岩体顶部富集成矿.     

东天山圪塔山口镁铁-超镁铁质岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及其对Ni-Cu成矿的指示

新疆新近发现的圪塔山口镍铜硫化物矿床位于东天山康古尔-黄山镍铜硫化物成矿带的东端。矿区包含4个镁铁-超镁铁质岩体,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号岩体均见镍铜硫化物矿化。本文利用SIMS锆石U-Pb法测得Ⅰ号矿化岩体辉长岩年龄为282.6±1.9Ma,不仅与东天山地区其它含Ni-Cu矿化的镁铁-超镁铁质岩体形成时代一致,而且与塔里木玄武岩、镁铁质岩墙及北山地区的镁铁-超镁铁质岩体形成时限相一致。其形成可能与造山后伸展背景下的地幔柱叠加作用有关。地球化学数据表明圪塔山口岩体具有高Mg特征,除2个辉长岩样品m/f值较低外,其余14个样品集中于2.73~5.05之间,属铁质超基性岩。岩石稀土元素配分模式为右倾式,轻、重稀土比2.64~3.39;含长角闪辉橄岩及部分含长角闪橄辉岩和含长橄辉岩δEu具正异常,可能与这3个岩相中存在斜长石的结晶有关。微量元素蛛网图表明岩石富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr,富集高场强元素U、Pb,亏损高场强元素Th、Nb等特征。主量元素SiO₂-（Na₂O+K₂O）与（FeO^T/MgO）-FeO^T图解、微量元素相关图及微量元素比值相关图说明圪塔山口岩体成岩物质为来源于亏损地幔的钙碱性玄武质岩浆,成岩作用以岩浆结晶分异为主导,并受到地壳的混染作用,具有较好的镍铜硫化物矿床成矿潜力。